Quy trình lắp ráp máy khắc gỗ laser chuẩn qc

Làm sản xuất tại xưởng chế tạo máy, chúng tôi hiểu rất rõ một sự thật: linh kiện xịn đến đâu mà khâu gá đặt cơ khí cẩu thả và căn chỉnh quang học lệch lạc thì khi về tay khách hàng, máy chạy vài tháng là rệu rã. Con ốc siết chưa đủ lực siết (torque), thanh ray trượt bị xoắn vài phần trăm milimet, hay tia laser vào thấu kính lệch tâm một góc nhỏ đều sẽ biến thành lỗi cháy phôi, méo vòng tròn và đứt nét khắc khi đứng máy thực tế.

1. Yêu cầu phay phẳng khung bệ chống rung chấn khi motor bước chạy tải cao

Nhiều người nghĩ máy khắc laser phi kim tải nhẹ thì khung bệ làm thế nào cũng được. Thực tế hoàn toàn ngược lại. Khi đầu khắc quét chế độ Raster với tốc độ 400 - 600mm/s, cụm đầu khắc liên tục đảo chiều với gia tốc rất lớn, tạo ra lực quán tính giật cục liên tục lên khung vỏ.

Tại phân xưởng sản xuất Golden Micron đặt ở Văn Lâm - Hưng Yên, toàn bộ khung máy đều được hàn từ thép hộp tấm dày, sau đó đưa lên máy phay giường CNC cỡ lớn để phay phẳng toàn bộ bề mặt đặt thanh ray dẫn hướng và thanh răng.

• Dung sai độ phẳng bề mặt lắp ray được kiểm soát nghiêm ngặt bằng đồng hồ so cơ khí, sai số không vượt quá cộng trừ 0,02mm trên toàn bộ hành trình khổ làm việc.
• Khung hàn sau khi hoàn thiện bắt buộc phải trải qua công đoạn ủ nhiệt khử ứng suất dư của kim loại. Nếu bỏ qua bước này, chỉ sau một mùa nồm ẩm hay thay đổi thời tiết, khung thép tự co ngót, biến dạng sẽ kéo theo ray trượt bị kẹt bi, làm motor bước bị mất bước (lost steps) khi tăng tốc.

2. Kỹ thuật căn đồng trục hệ thống 3 gương phản xạ và đầu phóng tia

Căn chỉnh đường đi của tia laser từ ống phóng qua 3 gương phản xạ xuống thấu kính hội tụ là công đoạn đòi hỏi sự tỉ mỉ tuyệt đối của người thợ bậc cao:

• Điểm gương số 1 (Gần miệng ống phóng): Bắt buộc tia ra phải đập chính xác vào tâm quang học của gương số 1. Góc phản xạ phải đưa tia chạy song song tuyệt đối với trục Y của máy.
• Điểm gương số 2 (Trên thanh dầm trục X): Khi thanh dầm di chuyển từ đầu hành trình trục Y đến cuối hành trình trục Y (khoảng cách có thể từ 900mm đến 1.300mm), vết tia đốt thử trên giấy dán kiểm tra tại gương số 2 phải trùng khít tại một điểm duy nhất, dung sai lệch tâm cho phép dưới 0,5mm.
• Điểm gương số 3 (Trên cụm đầu khắc): Khi đầu khắc chạy từ mạn trái sang mạn phải trục X, tia laser phải rơi thẳng vào tâm thấu kính ZnSe. Tia lệch tâm sẽ va vào thành vòi phun khí trợ lực (nozzle), làm suy hao công suất quang học tức thì và khiến vết khắc bị vát góc chéo thay vì thẳng đứng 90 độ.

Công đoạn kiểm tra quang họcDụng cụ kiểm tra chuẩn xưởngTiêu chuẩn dung sai chấp nhậnHậu quả nếu không đạt chuẩnĐộ đồng phẳng ray trục X - YThước thẳng đá Granit & Đồng hồ soNhỏ hơn hoặc bằng 0,02mmRay kẹt, nét khắc bị giật khấc răng cưaĐộ song song đường tia trục YGiấy target nhiệt chuyên dụngLệch tâm nhỏ hơn hoặc bằng 0,3mm toàn dảiGóc xa công suất yếu, góc gần cháy phôiĐộ vuông góc tia vào thấu kínhỐng cân laser đỏ đồng trụcTrực giao 90 độ cộng trừ 0,1 độRãnh khắc bị xiên, méo hình tròn

3. Thử nghiệm chạy rà (Burn-in test) 72 giờ kiểm tra ngưỡng quá nhiệt nguồn

Một chiếc máy lắp xong không bao giờ được phép đóng kiện xuất xưởng ngay. Khâu khắc nghiệt nhất trong quy trình kiểm soát chất lượng (QC) là bài thử nghiệm chạy rà tải liên tục trong vòng 72 giờ (Burn-in Test):

• Kiểm tra độ chịu nhiệt của ống phóng: Cho ống phóng phát xung liên tục ở mức công suất 80% tải, đồng thời kết nối máy đo năng lượng laser chuyên dụng (Laser Power Meter) để ghi lại biểu đồ suy giảm photon theo từng mốc thời gian 12h - 24h - 48h - 72h. Những ống phóng có bọt khí trong khoang nước làm mát hoặc điện cực bị oxy hóa non sẽ sụt công suất rõ rệt ngay trong 24 giờ đầu và bị loại bỏ ngay lập tức.
• Đo nhiệt độ khối driver và motor bước: Trong suốt quá trình đảo chiều liên tục ở tốc độ cao, nhiệt độ bề mặt driver điều khiển và động cơ bước không được vượt quá ngưỡng an toàn (65 độ C). Hệ thống quạt thông gió tủ điện và bộ nguồn chuyển mạch switching phải duy trì điện áp 24V/36V phẳng, không xuất hiện gai nhiễu cao tần.

4. Nghiệm thu thực tế đường nét trên phôi mẫu của dòng máy khắc gỗ laser

Bài kiểm tra cuối cùng trước khi dán tem xuất xưởng là chạy cắt khắc trên phôi gỗ thực tế tại phòng Lab. Toàn bộ thiết bị máy khắc gỗ laser xuất xưởng đều phải vượt qua 3 bài test cơ tính:

1. Test độ tròn đồng tâm (Circular Interpolation): Khắc liên tiếp các vòng tròn g nhau đường kính từ 2mm đến 100mm. Đo bằng panme điện tử, độ oval lệch trục không được vượt quá 0,03mm.
2. Test độ sắc nét vi mô: Khắc ma trận chữ hoa và chữ thường cỡ chữ 1mm trên gỗ sồi và ván MDF. Nét chữ phải sạch, không có bavia chân chữ, không bị ám vệt khói than xung quanh rãnh khắc.
3. Test độ sâu đồng đều: Quét khắc diện tích 200 x 200mm ở mức công suất cố định. Dùng đồng hồ đo độ sâu kiểm tra ngẫu nhiên 9 điểm trên bề mặt, độ chênh lệch rãnh khắc không được vượt quá 0,05mm.

Khi mọi chỉ số cơ - quang - điện đều nằm trong ngưỡng xanh của phiếu kiểm định chất lượng nội bộ, thiết bị mới đủ điều kiện bọc màng bảo vệ, đóng thùng gỗ chống ẩm và bàn giao đến tay người sử dụng.

Sản xuất máy công nghiệp là câu chuyện của kỷ luật và số liệu thực tế chứ không thể làm theo thói quen hay ước lượng bằng mắt. Mỗi quy trình chạy rà và cân chỉnh quang sai tại nhà máy đều nhằm mục đích duy nhất: khi khách hàng cắm điện, bật máy tại xưởng của mình, máy phải chạy ổn định ngay lập tức và bền bỉ suốt nhiều năm vận hành. Những người làm xưởng và thợ kỹ thuật có thể chia sẻ thêm kinh nghiệm thực tế về độ rơ cơ khí hay hiện tượng lệch tia khi vận hành máy tại cơ sở để cùng hoàn thiện tiêu chuẩn thiết bị ngày một tốt hơn.